Uso del Código de barras de ADN para la identificación de especies en la investigación criminal

¿Qué es el Código de Barras de ADN?

El código de barras de ADN es una herramienta desarrollada en el año 2003 por el biólogo Paul Herbert del Instituto de Biodiversidad de Ontario en la Universidad de Guelph en Canadá, consiste en una secuencia corta de ADN de condiciones uniformes dentro del genoma utilizada para identificar cualquier especie de ser vivo.

La gran relevancia que tiene la identificación e individualización de especies en la investigación criminal se debe a que los seres humanos interactuamos de muchas formas con los demás seres vivos –microbios, flora y fauna-.

A pesar del mundo moderno de concreto y vidrio, la vida microbiana, vegetal y animal esta por doquier, por esto, la prueba de ADN en seres vivos distintos al humano puede proveer un indicio, prueba de identidad o en ciertas ocasiones demostrar algún elemento esencial del crimen.

La identificación de especies posee valor práctico para la obtención de información rápida y precisa de muestras biológicas procedentes del sitio del suceso, sitio de liberación, sospechosos, victimas y/o victimarios durante el curso de una investigación criminal. El uso del código de barras de ADN puede significar la agilización del sistema judicial, así como el aporte de elementos objetivos que ayuden a incriminar o exculpar a los sospechosos de un delito, de esta manera se puede disuadir a la población de cometer actos delictivos y se le puede ofrecer a la misma más confianza en la justicia.

¿Cómo funciona el código de barras de ADN?

El código de barras de ADN opera de la misma manera que un escáner de supermercado, el cual se usa para distinguir productos usando rayas negras llamadas “Código Universal del Producto (CUP)”.
Como el código de barras UPC, las secuencias de genes y nucleótidos en el ADN dentro de cada especie es única. Una secuencia de 15 nucleótidos, con 4 opciones en cada posición, crea la posibilidad de 1 billón de códigos, un exceso del 100% por encima del número estimado de especies animales. El orden de nucleótidos de ADN - A, T, C y G - dentro de ese gen haría el papel de los números de un UPC en los almacenes y tiendas.

Diversas investigaciones sugieren hasta ahora el uso del código de barras de ADN proveniente de un gen presente en el ADN mitocondrial llamado Citocromo C Oxidasa I (COI), para la identificación de especies animales. Para las plantas, los genes del ADN mitocondrial no difieren tanto como para hacer la distinción entre especies estrechamente relacionadas, sin embargo, se puede emplear es estos casos el ADN del cloroplasto.

El mundo que IBOL construira!

Por unos instantes, imaginemos las consecuencias prácticas de una idea tan simple como utilizar una secuencia corta y estándar de ADN para identificar todas las especies de organismos que hay sobre la Tierra. Estas secuencias genéticas permitirían encontrar coincidencias, en cada una de las especies en cualquier etapa de su ciclo de vida, algo que actualmente no es posible para la mayoría de los organismos. Además podrían identificarse especies a partir de fragmentos minúsculos, algo que revolucionaría la investigación criminal.

APLICACIONES DEL CODIGO DE BARRAS DE ADN EN LA INVESTIGACION CRIMINAL

El código de barras de ADN puede ser utilizado en los siguientes casos:

Estudio de restos biológicos de origen no humano en el sitio del suceso: por ejemplo, pelos de animales domésticos, semen y sangre de origen animal, restos vegetales, huesos de animales en desastres masivos (en auxilio de la antropología forense), etc.
Prevención del abigeato, tráfico ilegal de especies protegidas o en peligro de extinción, identificación de especies de gran valor económico, como es el caso de caballos de carrera, perros de raza y ejemplares de colección de museos arqueológicos o de ciencias naturales.
Identificación de la fauna cadavérica (Entomología forense) e identificación de esporas de plantas (Palinología Forense).
Fraude en composición de alimentos procesados o casos de envenenamiento con especies venenosas.
Investigación de accidentes de tráfico causados presuntamente por animales.
Casos de Bioterrorismo o inoculación intencional utilizando agentes microbiológicos patógenos. (B. ántrax, Virus Ébola, Virus del VIH, C. botulinum, E. coli entero hemorrágica, Staphylococcus aureus, Salmonella, etc.).
Fitogeografía (en casos de secuestros).

Alcances del Código de Barras de ADN

Alcances:
Método válido para todas las fases de vida de los organismos: El código de barras de ADN puede identificar una especie en muchas formas, huevos, frutos, semillas, larvas, arbustos, esporas, adultos y flores. Esto lo hace una herramienta muy útil para los palinólogos y entomólogos forenses.

Ciclo de vida de una mariposa

Método válido con fragmentos

Reduce la ambigüedad: Escrito como una secuencia de cuatro nucleótidos discretos –C, A, T, G- a lo largo de un fragmento uniforme en el genoma, el código de barras de ADN proporciona un rasgo de identificación digital. Una base de datos proporciona una referencia inequívoca que facilita la identificación de todas las especies alrededor del mundo y a través de los siglos.

Democratiza el acceso: Una base de datos estándarizada hará posible la identificación de especies extrañas, nativas o invasivas, generando la apreciación de la biodiversidad localmente y globalmente.

Ofrece una forma de tener una guía portátil electrónica de campo (barcoder): El código de barras de ADN traspasa las fronteras en la secuenciación del ADN gracias a la miniaturización electrónica y el almacenamiento informático de información. Integrando estos conocimientos, ellos pueden ser llevados a dispositivos de escritorio portátiles y finalmente a un analizador de código de barras de ADN portátil (barcoder).

RECOMENDACIONES

La creación de una biblioteca a escala global con los registros de los códigos de barras del ADN por especie, es muy costosa y logísticamente imposible para cualquier nación por su propia cuenta. De ahí que los beneficios de realizar un esfuerzo unido internacional para ensamblar este recurso y dar trascendencia a su conocimiento y aplicación son importantes. Las sinergias permitirán que todas las naciones participantes adelanten sus agendas científicas con costos y esfuerzos individuales mucho más reducidos.

BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA "CODIGO DE BARRAS DE ADN"

PUBLICACIONES

Altschul, Madden, Schaffer, Zhang, Miller y Lipman (1997) “BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs, Nucleic Acids” Res. 25 (17) (1997) 3389–3402.

Branicki W, Kupiec T, & Pawlowski R, (2003). “Validation of cytochrome b sequence analysis as a method of species identification”. J. Forensic. Sci. 48, 83–87.

Brownlee Christen (2004). “Bar Code Kingdom (DNA BAR CODES, Life under the scanner) Reino del Código de Barras (Código de barras de ADN, Vida bajo el escáner)”, News Science review, December 4, vol 4, 166, pág. (360-361).

Budowle P, Garofano A, & col, (2005) “Recommendations for animal DNA forensic and identity testing”, Int. J. Leg. Med. 119 (5) (2005) 295–302.

Moritz C, Cicero C (2004) “DNA barcoding: Promise and pitfalls”. PLoS Biol 2(10): e354.

Day Adrianne & Attorney Staff (2001), “Nonhuman DNA Testing Increases DNA's Power to Identify and Convict Criminals” Silent Witness - Volume 6, Number 1, 200, disponible en: http://www.ndaa.org/apri/index.html
D’Andrea F, Fridez F, & Coquoz R, (1998). “Preliminary experiments on the transfer of animal hair during simulated criminal behavior”. Forensic Science; 43:1257-8.

Diario el Clarín (2004), Ya hacen tests de ADN a las vacas para combatir el robo de ganado, http://www.clarin.com

Hebert P, Stoeckle M, Zemlak T, & Francis, C, (2004) “Identification of Birds Through DNA Barcodes”. PLoS Biol. 2(10):1657-1663. doi:10.1371/journal.pbio.0020312 PDF fulltext Supporting Information.
Hebert, S. Ratnasingham & J.R. deWaard (2003), “Barcoding animal life: cytochrome c oxidase subunit 1 divergences among closely related species”, Proc. R. Soc. Lon. B 270 (2003) (Suppl. 1), pp. 96–99.
Hebert, A. Cywinska, S.L. Ball & J.R. deWaard (2003), “Biological identifications through DNA barcodes”, Proc. R. Soc. Lon. B 270 (2003) (1512), pp. 313–321. Full Text via CrossRef View Record in Scopus Cited By in Scopus V. Savolainen, R.

Hsieh, H.-M. et al. A (2003). “highly polymorphic STR locus in Cannabis sativa”. Forensic Sci. Int. 131, 53–58
Higuchi R, von Beroldingen CH, Sensabaugh GF, Erlich HA (1988), “DNA typing from single hairs” Nature 1988;332:543-6.
Holmes Judie (2002) “Felino Forense”, SYRACUSE UNIVERSITY MAGAZINE, Syracuse, NY, EEUU. http://www.umagazine.syr.edu/index.htm

Horvath F, Meesig (1996), “The Criminal Investigation Process and Role Of Forensic Evidence”: A Review Of Empirical Findings J. Forensic Sci 1996; 41 (6) 963-969.

Lincoln Patrick & Thompson Jim (1988) “Forensic DNA profiling protocols, methods in molecular biology”, vol. 98, New Yersey, Humana Press.
Linacre A, & Thorpe J, (1998). “Detection and identification of Cannabis by DNA”. Forensic Sci. Int. 91, 71–76
Menotti-Raymond M, David V, Wachter L, Butler J, O'Brien S. (2005) “An STR forensic typing system for genetic individualization of domestic cat (Felis catus) samples”. 2005 J. Forensic Science, Sep; 50(5):1061-70
Menotti-Raymond Marilyn, David Victor, Wachter Leslie, Yuhki Naoya, O’Brien Stephen J. (2003) “Quantitative Polymerase Chain Reaction-based Assay for Estimating DNA Yield Extracted from Domestic Cat Specimens”, FORENSIC SCIENCES, 44(3):327-331, 2003.
Menotti-Raymond M, David V, & O’Brien S, (1997), “Pet cat hair implicates murder suspect. Nature 386:774.
Miller, Coyle Heather (2007) “Nonhuman DNA Typing (International Forensic Science and Investigation)”, Ediciones New title, United States - Taylor & Francis Ltd - New York.
Miller Coyle Heather, Ladd Carll, Palmbach Timothy, Lee Henry C. (2002) “The Green Revolution: Botanical Contributions to Forensics and Drug Enforcement” Croatian Medical Journal, 42(3):340-345, 2001.
Miller Coyle H, Divakaran K, Jachimowicz E, Ladd C, and Lee H, (2001). “Individualization of Marijuana Samples for Forensic Applications and Narotics Enforcement”. American Academy of Forensic Sciences Annual Meeting, Seattle, WA.

Nick Dawnay, Rob Ogden, Ross McEwing, Gary R. Carvalho, Roger & S. Thorpea (2007), Validation of the barcoding gene COI for use in forensic genetic species identification, Forensic Science International, Volume 173, Issue 1, Pages 1-6 (15 November 2007).
Organización Internacional de Policía Criminal, INTERPOL (2001) “Manual de Interpol sobre el intercambio y la utilización de datos relativos al ADN”, Primera edición, Lyon, junio de 2001, Redactado por Werner Schuller, Lyn Fereday y Richard Scheithauer, www.interpol.int, OIPC-INTERPOL, Secretaría General.

Ratnasingham Sujeevan & Herbert Paul (2007) “BOLD: The Barcode of Life Data System (www.barcodinglife.org), Molecular Ecology Notes (2007), Journal compilation © 2007 Blackwell Publishing Ltd, Canadian Centre for DNA Barcoding, Biodiversity Institute of Ontario, University of Guelph, Guelph, ON, Canada N1G 2W1.
Romeo Casabona y Carlos M. (2003), “Genética y derecho”, Argentina, Editorial Astrea, p. 266.
Rosenberg (2004) “Banco de ADN bovino puede ayudar a combatir el abigeato”, Diario el Espectador, Uruguay, http://www.espectador.com/
Salomone Mónica (2003) “Huellas genéticas de plantas para uso forense” Diario el País, Madrid, España, disponible en:
http://www.elpais.com/articulo/futuro/huellas/geneticas/plantas/uso/forense

Savolainen & Lundeberg (1999), “Forensic evidence based on mtDNA from dog and wolf hairs, J. Forensic Sci. 44 (1) 77–81.
Shin-ichi Nakaki, Daiki Hino, Miki Miyoshi, Hideki Nakayama, Hiroyuki Moriyoshi, Toshio Morikawa and Koji Itohara (2007) “Study of animal species (human, dog and cat) identification using a multiplex single-base primer extension reaction in the cytochrome b gene” Forensic Science International, Volume 173, Issues 2-3, 20 December 2007, Pages 97-102

Tubaro Pablo (2007), “El código de barras de ADN de las aves” Naturaleza y Conservación, Vol 5 17:19, Argentina.
TWGDAM (1995), “Guidelines For A Quality Assurance Program For DNA Analysis”. Crime Laboratory Digest. 22:21-50. FBI, Quantico, VA

Whitworth T.L., Dawson R.D., Magalon H., Baudry E. (2007) “DNA barcoding cannot reliably identify species of the blowfly genus Protocalliphora (Diptera: Calliphoridae)”. Proceedings of the Royal Society B: 274: 1731-1739.
WNED-TELEVISIÓN (1993) “Caso Bogan” (PBS - el Búfalo, NEW YORK) http://www.uoguelph.ca/botany/cba/PLPR942.htm
Wong Z, Wilson V, Patel I, Povey S, Jeffreys A, (1987) “Characterization of a panel of highly variable minisattelite cloned from human DNA”. Ann Human Genet, 51: 269- 288.
Zubiate Ursula (2001), El ADN y su valioso aporte en la investigación criminal, Revista de la Policía Nacional del Perú, nº 221, Págs. 19-21. Blackwell Publishing Ltd
EN LA INTERNET